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1、科技学院课程设计（综合实验）报告（2020 2021年度第2学期）名称：光纤通信原理综合实验院系：信息工程系班级：学号：学生姓名：指导教师：杨再旺王劭龙设计周数：1周成绩：日期：2021年6月实 验 名 称 实 验 仪 器实验一：LED的P-I特性测量光功率计、光纤、直流电流源、LED光源同组人实验目的实 验 内 容 与 步测量数据，描画LED光源PI特性曲线，求出阈值电流半导体发光二极管的P-I特性曲线理论上是输出功率与注入电流成正比实验内容：使用光功率计和LED光源，在温度一定的情况下（保持实验室温度：20C）,通过 改变直流电流来观察输出功率的变化，从而绘出P-I特性曲线。实验步骤：1.
2、用光纤把光功率计和激光器连接，通电。2. 保持温度为定值3. 改变电流的数值观察功率计变化4. 绘图实验数据：功率/nW实 验 结 果 及 分 析电流(I)：mA4.8102030405060708090100功率(P)：uW015831.05347.83126.6204.6283.3365.2462.8531.9618.2701.22. DFB功率/uW实验结果：SLED电流(I)： mA4102030405060708090100功率(P )：nW6.6528.13143.5403.8832.1141121513079409352336400讨 论 与 结 论在老师指导下完成本次实验，在记
3、录数据的时候由于机器灵敏度太高而测得的数据不是很准 确，但是在误差允许的范围内画出了特性曲线，跟理论结果差不多。实 验 名 称实验二：光纤通信系统的码型变换、波分复用器的性能测量实 验 仪 器光纤通信原理实验箱、示波器、光功率计， 波分复用解复用器同组人实 验 目 的记录CMI编译码波形记录测量波分复用解复用器插损和隔离度实 验 原 理CMI编码原理:CMI编码丫 表示基带中的一位0。 波分复用器性能实验原理 所示，其中的一个端口作*当作为对光波波长起合成 处将获得按一定光波波长 光波信号，将分别根据其 分析可以知道，各端口可的编码规则是:用交替的11利:光波分复用器是对光波波长进 为器件的输
4、出/输入端，而N，作用的器件时，从N个端口各E 顺序分开的光波信号；当器件作 波长的不冋，传输到对应的不 以作为输入端口，也可以作为彳00两位表示基带中的一位1；用01曲亍分离与合成的光器件，其原理如图 个端口作为器件的输入/输出端。石巳（1#端口菱 A无込门萍期口 j- 孟诙协打主入不同波长的光信号，在一个端口 F为解复用器时，注入到入射端的各种 司出射端口（N个端口之一）.由以上 俞出端口.实验内容CMI编码：1.连接线路，连接示波器2分别观察记录原始波形、cmi编码和译码后的波形。 波分复用：1.连接线路2用光功率计分别测量输入波的功率Pb,解复用后波长为1550nm的功率Pe和波 长为
5、1310nm的功率Pdo3.计算插入损耗和隔离度。实验结果：(1)上面为译码后的波形，下面的是原始码1. cmi编码：原始码为：10001000(2).上面为cmi编码，下面的是原始码实 验 结 果 及 分 析分析：实验结果与理论码差不多，cmi码稍微有点延时2.波分复用分析：在误差允许的范围内，测量的数值所计算的插入损耗和隔离度基本没问题。讨 论 与 论拖过老师的讲解，本次实验做的也很快，对波分复用的理论知识通过实验的方式做出来，对这 部分知识更加了解。实 验 名 称实验三：光纤熔接、光时域反射实验（OTDR）实 验 仪 器光纤熔接机、光时域反射仪（OTDR）同组人实 验的熔接光纤，记录实验
6、操作步骤利用OTDR设备测量光纤长度、衰减系数，并对比记录不同光源波长、脉冲宽度对于测量结果 的影响，分析原因实 验 原 理光纤熔接：通过熔接技术把两根光纤连接在一起，用到熔接机，通常的有手动和自动两种，手 动要熔接光纤难度大，所以，现在大多数都是自动的。OTDR基本原理光时域反射计采用时域测量的方法，发射具有一定宽度的光脉冲并注入被测光纤，然后通过检 测光纤中返回的瑞利散射及菲涅尔反射光信号功率沿时间轴的分布曲线，即可探知被测光纤的 长度及损耗等物理特性，同时，利用其强大的数据分析功能，可对光纤链路中的事件点及故障 点精确定位，其最重要的特点是：单端无损测试，测试速度快，故障定位准确。目前，
7、光时域 反射计可使用1310nm、1550nm等波长进行光纤线路的测量实 验 内 容 与 步 骤熔接机实验步骤：1.用钳子把单模光纤的涂层去掉，约去掉3厘米左右（本次实验中所用的为 多模光纤，涂层比较薄）2去掉涂层部分的光纤用湿的酒精棉单向擦拭，不要反复擦。3. 然后用切割刀切端面，使得熔接时接触良好，切的时候要把刀片推到下方，切完要一手抓 住光纤，然后用另一只手打开压片。4. 把切好的光纤放到熔接机上，打开熔接机的盖板，把压片抬起，把光纤放到凹槽中，裸纤 的位置要靠近中间电弧放电的位置，不要过中线，不然会告警。5. 重复上面几步的操作，把另一根光纤也做好，然后进行熔接，机器是自动的，把盖板盖
8、上 后自动进行熔接，实验一般的熔接误差在0.010.1dB之间。6. 熔接完成后，把热缩管套在需要固定的位置，打开加热器加热，设定加热时间，到达时间 之后，等机器冷却，把光纤取出来。（本次实验没有进行最后一步）OTDR实验步骤：1.本实验一盘单模光纤，其总长度为50km左右，将无信号负载的光纤一端 接入OTDR,并用OTDR测出光纤的长度、平均损耗，记录实验图形及数据。2、设置不同的脉冲宽度和平均时间对光纤进行测试，比较有何异同。实验结果：1因为熔接机实验是实践性实验，只要把光纤熔接成功就行，没有记录实验结果。1. OTDR:当波长为1310nm,测量距离为100km，脉宽：1us 衰减：2.
9、50dB实 验 结 果 及 分 析(2)、波长为1550nm,测量距离：100km,脉宽：1us实验分析：1.不同波长，背向散射的功率下降的程度不一样，波长越短，功率下降的越快；波 长越长，下降的越慢。通过本次实验，更好地理解了 OTDR的基本原理，它的用途讨论与结实验名称实验四：光发射机功率及接收机灵敏度测试实验仪器光纤通信收发机、误码率测试仪同组人实验目的1. 学会检测发射机光功率的检测2. 学会检测光缆的损耗3. 掌握接收机灵敏度的测量实验原理光接收机灵敏度的基本原理：光收端机的灵敏度是描述其准确检测光信号能力的一种性能指标，它指的是为保证一定的 误码率，光收端机所需接收的最小平均功率。
10、也就是说光功率若再小，系统的性能就不能 保证了。灵敏度表示了光收端机接收微弱信号的能力，数值越小，灵敏度越高，系统性能 越好。影响灵敏度的主要因素是各种噪声，噪声越大，灵敏度越差即灵敏度的数值越大。实验内 骤容与步1. 发射机光功率的检测步骤：（1）.连接发射机的接收端的光纤的出口连到光功率计上（2）发射机通电，测量。2. 接收机灵敏度的检测步骤：（1）连接好仪器（2）调整光损耗器，调整波长为1310nm.（3）在九分钟的观察时间里，观察系统所要求的误码率，即误码率的临界值。1.在光功率检测中测得发射机光功率为：-9.58dBm测得接收机光功率为：-46.58dBm损耗=P （发射）-P（接收）=-9.58dBm-（-46.58dBm）=37dBm实 验 结 果 及 分 析发射机功率接收机功率2.灵敏度检测时间设定为9分钟要发10A-9o测试的灵敏度：2.622*10人-8讨 论 与 论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，做出结论， 提出意见和建议等）
华北电力大学科技学院光纤通信原理实验报告
